JP6507807B2 - 制御方法、制御装置、及びプログラム - Google Patents

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Description

本発明は、制御方法、制御装置、及びプログラムに関する。
ロボット分野やエージェント、広告分野等、ユーザに対して何かを働きかける分野では、ユーザに対して効果的な働きかけやインタラクションを行うために様々な技術が提案されている。例えば、コミュニケーションロボットにおいて、過去の動作履歴に応じて次の動作を決定する技術が知られている(例えば特許文献1参照)。
特開2002−178282号公報
しかしながら、上記技術では、コミュニケーションロボットの動作が急に減る、又は急に活発に動作する等、ユーザに対してコミュニケーションロボットの動作により示されるインタラクションに一貫性が無い場合がある。一貫性が無いインタラクションは、ユーザへの介入の強さや介入レベルの変化は、ユーザを困惑させ、良好なコミュニケーションの妨げとなる。
これに対して、開発時にコミュニケーションロボットが動作を行うタイミング等を適切に調整して動作に一貫性を持たせることは、ロボットが動作する状況や動作の種類等の様々な要素を考慮する必要があり、困難である。また、介護等の分野では、ユーザの自立度や、ケアの必要な部位の状態に応じてどこまでユーザに干渉するかを動的に変化させることが好ましい場合がある。
そこで、一側面では、本発明は、適切なタイミングでインタラクションを提示することを目的とする。
一つの案では、センシングされたユーザの挙動に基づいて、前記ユーザに対して提示する第1のインタラクションを決定し、前記ユーザに対して自発的に提示する第2のインタラクションを決定し、過去の所定期間に提示された前記第1のインタラクション及び前記第2のインタラクションに基づいて介入度を算出し、前記介入度に基づいて、前記第2のインタラクションを提示するタイミングを制御する処理をコンピュータが実行する制御方法が提供される。
一側面によれば、適切なタイミングでインタラクションを提示することができる。
第1の実施形態に係る制御システムの構成例を示す図。 動作間隔の制御例について説明する図。 第1の実施形態に係る制御システムの機能構成例を示す図。 第1の実施形態に係る動作情報の一例を示す図。 第1の実施形態に係るスコア情報の一例を示す図。 第1の実施形態に係る動作履歴情報の一例を示す図。 第1の実施形態に係る自発動作の制御処理の一例を示すフローチャート。 第1の実施形態に係るスコア情報の他の例を示す図。 第2の実施形態に係る自発動作の制御処理の一例を示すフローチャート。 第3の実施形態に係る制御システムの機能構成例を示す図。 第3の実施形態に係る動作間隔情報の一例を示す図。 第3の実施形態に係る自発動作の制御処理の一例を示すフローチャート。 第4の実施形態に係る自発動作の制御処理の一例を示すフローチャート。 優先度毎に設定された閾値の調整について説明する図。 第5の実施形態に係る制御システムの機能構成例を示す図。
以下、本発明の実施形態について添付の図面を参照しながら説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素及び実質的に同一の処理を行う箇所については、同一の符号を付することにより重複した説明を省く。
<第1の実施形態>
[システムの構成]
まず、第1の実施形態に係る制御システム1について、図1を参照しながら説明する。図1は、第1の実施形態に係る制御システムの構成例を示す図である。図1に示すように、本実施形態に係る制御システム1は、ユーザに対して働きかけやインタラクション(以降では、単に、「インタラクション」と表す。)を行うコミュニケーションロボットR(以降では、単に、「ロボットR」と表す。)に内蔵される。
本実施形態に係る制御システム1は、制御装置100、センサ120、アクチュエータ130、及びスピーカ140等を有する。センサ120、アクチュエータ130、及びスピーカ140は、例えばバス等により制御装置100と接続されている。
制御装置100は、例えば、1以上のコンピュータであり、アクチュエータ130やスピーカ140を制御する。
センサ120は、例えばタッチセンサ、マイク、人感センサ等の各種センサであり、ロボットRに人が触れたことや人から話しかけられたこと、あるいは人が近づいたこと等を検知する。
アクチュエータ130は、制御装置100の制御に従って、ロボットRの手や足、首等の各部位を動かす。これにより、ロボットRは、身振りや手振り等のインタラクションをユーザに提示する。なお、アクチュエータ130は、例えば、手を動かすためのアクチュエータや足を動かすためのアクチュエータ等、ロボットRが動作させることができる各部位毎に存在する。
スピーカ140は、制御装置100の制御に従って、音波を発する。これにより、ロボットRは、発話や歌を唄う等のインタラクションをユーザに提示する。
このように、制御装置100がアクチュエータ130やスピーカ140を制御することにより、ロボットRの動作が制御される。これにより、ロボットRがユーザに対して行うインタラクションが制御される。
制御装置100は、CPU(Central Processing Unit)101、RAM(Random Access Memory)102、ROM(Read Only Memory)103、記憶装置104、通信装置105、及び外部装置106等を有する。これら各ハードウェア構成は、それぞれがバス等で相互に接続されている。
CPU101、例えば記憶装置104やROM103等からプログラムやデータをRAM102上に読み出し、各種処理を実行する演算装置である。RAM102は、プログラムやデータを一時保存する揮発性の半導体メモリである。ROM103は、電源を切ってもデータを保持することができる不揮発性の半導体メモリである。
記憶装置104は、プログラムやデータを格納している不揮発性のメモリであり、例えばHDD(Hard Disk Drive)やSSD(Solid State Drive)等である。格納されるプログラムやデータには、制御装置100に搭載される基本ソフトウェアであるOS(Operating System)やOS上で各種処理を実行するプログラム(例えば、制御プログラム110)等がある。
通信装置105は、制御装置100がセンサ120、アクチュエータ130、及びスピーカ140等と通信を行うためのインタフェースである。外部装置106は、例えばSDカード(SD memory card)やUSBメモリ(Universal Serial Bus memory)等の外部記憶媒体とのインタフェースである。例えば、外部記憶媒体に記憶された制御プログラム110がインストールされることにより、記憶装置104に制御プログラム110が格納される。
本実施形態に係る制御装置100は、上記のハードウェア構成により、後述するような各種処理を実現することができる。
なお、図1に示す制御システム1では、制御装置100がロボットRに内蔵される場合について説明したが、これに限られない。例えば、制御システム1は、制御装置100をロボットRの外部に設置して、制御装置100がセンサ120、アクチュエータ130、及びスピーカ140等とネットワークを介して通信可能なように構成されてもよい。
ここで、制御装置100がアクチュエータ130やスピーカ140を制御することにより、ロボットRがユーザに対して行うインタラクションは、リアクション動作に基づくインタラクションと、自発動作に基づくインタラクションとに大別される。
リアクション動作に基づくインタラクションとは、センサ120により検知されたユーザの挙動(例えば、ロボットRに触れる、近づく、話しかける等)に基づいて、制御装置100がロボットRの動作を制御することによりユーザに対して提示される動作であり、第1のインタラクションの一例である。
一方、自発動作に基づくインタラクションとは、ユーザの挙動に関わらずに、制御装置100がロボットRを制御することによりユーザに対して自発的に提示される動作であり、第2のインタラクションの一例である。
本実施形態は、ロボットRの自発動作の動作間隔を制御することにより、ユーザに対する介入の度合いや介入レベル(以降では、単に、「介入レベル」と表す。)を制御するものである。このことについて、図2を参照しながら概要を説明する。図2は、動作間隔の制御例について説明する図である。なお、介入とは、ロボットRがインタラクションによりユーザに与える影響のことを言う。したがって、介入レベルとは、ロボットRが発話や身振り手振り等のインタラクションによりユーザに与えた影響の度合いのことを言う。
本実施形態に係る制御装置100は、ロボットRが行う自発動作及びリアクション動作に対して、当該動作に基づくインタラクションによってユーザに与える介入レベルを数値化したスコアを設定する。そして、制御装置100は、過去の所定の期間に行われた自発動作やリアクション動作のスコアの合計(合計スコア)に基づき、自発動作を行うか否かを判定することで、自発動作の動作間隔を制御する。介入レベル、スコア、合計スコアは、介入度の一例である。
例えば、図2に示すように、過去の所定の期間内(時刻tから現在まで)の時刻t〜tにロボットRが行った自発動作又はリアクション動作の合計スコアに基づき、現在、自発動作を行うか否かを判定する。これにより、1つ前に行われた動作(時刻tで行われた動作)から次に行う動作(現在行う動作)までの動作間隔を制御する。すなわち、合計スコアが所定の閾値以上である場合(ユーザに対する介入レベルが高い場合)、自発動作を行わない(つまり、動作間隔を長くする)ように制御する。一方で、合計スコアが所定の閾値未満である場合(ユーザに対する介入レベルが低い場合)、自発動作を行う(動作間隔を短くする)ように制御する。このように、本実施形態に係る制御装置100は、ロボットRの自発動作の動作間隔を動的に制御することで、ユーザに対する介入レベルを制御する。
[機能構成]
次に、第1の実施形態に係る制御装置100の機能構成について、図3を参照しながら説明する。図3は、第1の実施形態に係る制御システムの機能構成例を示す図である。
制御装置100は、自発動作制御部11、動作実行部15、及びリアクション動作制御部16を有する。これら各部は、制御装置100にインストールされた制御プログラム110が、CPU101に実行させる処理により実現される。
また、制御装置100は、動作情報記憶部17、スコア情報記憶部18、及び動作履歴情報記憶部19を有する。これら各記憶部は、記憶装置104により実現される。
自発動作制御部11は、ロボットRに行わせる自発動作の決定や自発動作を行うタイミング(動作間隔)を制御する。ここで、自発動作制御部11は、スコア算出部12、動作決定部13、及び間隔決定部14を有する。
スコア算出部12は、スコア情報記憶部18に格納されたスコア情報テーブル181及び動作履歴情報記憶部19に格納された動作履歴情報テーブル191に基づき、過去の所定の期間に行われた自発動作及びリアクション動作の合計スコアを算出する。
動作決定部13は、動作情報記憶部17に格納された自発動作の動作情報171(図4(a)参照)に基づき、ロボットRに行わせる自発動作を決定する。
間隔決定部14は、スコア算出部12に算出された合計スコアに基づき、ロボットRに自発動作を行わせるか否かを判定する。本実施形態においては、間隔決定部14は、スコア算出部12により算出された合計スコアが、予め設定された所定の閾値未満であるか否かを判定することにより、ロボットRに自発動作を行わせるか否かを判定する。
動作実行部15は、自発動作制御部11により決定された自発動作をロボットRに行わせる。すなわち、動作実行部15は、決定された自発動作の動作内容に応じて、アクチュエータ130やスピーカ140を制御し、ロボットRを動作させる。また、同様に、動作実行部15は、後述するリアクション動作制御部16により決定されたリアクション動作をロボットRに行わせる。
リアクション動作制御部16は、ロボットRに行わせるリアクション動作を決定する。すなわち、リアクション動作制御部16は、センサ120により検知されたユーザの挙動に応じて、動作情報記憶部17に格納されたリアクション動作の動作情報172(図4(b)参照)に基づき、ロボットRに行わせるリアクション動作を決定する。
より詳細には、ロボットRのセンサ120によりユーザの挙動(例えば、ユーザがロボットRに触れた、近づいた、又は話しかけた等)が検知されると、リアクション動作制御部16は、センサ120からセンサデータを受信する。そして、リアクション動作制御部16は、リアクション動作の動作情報172に基づき、受信したセンサデータに応じたリアクション動作を決定する。例えば、ユーザがロボットRに話しかけた場合、マイク等のセンサ120は、この話しかけを検知し、センサデータをリアクション動作制御部16に送信する。そして、リアクション動作制御部16は、例えば、リアクション動作の動作情報172に基づき、「返事をする」動作等のリアクション動作を決定する。
動作情報記憶部17は、自発動作の動作情報171及びリアクション動作の動作情報172を格納する。ここで、自発動作の動作情報171及びリアクション動作の動作情報172について、図4を参照しながら説明する。図4は、第1の実施形態に係る動作情報の一例を示す図である。
図4(a)は、自発動作の動作情報171を示す。自発動作の動作情報171は、ロボットRに行わせる動作の優先度毎に、自発動作の動作情報テーブル171H〜171Lを有する。すなわち、自発動作の動作情報171は、ロボットRに行わせる自発動作のうち、優先度が高い順に、優先度「1」の動作情報テーブル171H、優先度「2」の動作情報テーブル171M、及び優先度「3」の動作情報テーブル171L等を有する。このように、自発動作の動作情報171は、例えば自発動作の振る舞いの種類に応じて、優先度が関連付けられており、優先度に応じてロボットRに行わせる自発動作が制御される。例えば、優先度「1」の動作情報テーブル171Hは、身振り手振り等を示す自発動作の動作情報が管理されており、優先度「2」の動作情報テーブル171Mには、独り言等を示す自発動作の動作情報が管理されている。また、例えば、優先度「3」の動作情報テーブル171Lには、歩き回る等の自発動作の動作情報が管理されている。このように、振る舞いの種類や類型毎に優先度を設定して、ロボットRの動作を制御する手法又は概念は、サブサンプションアーキテクチャと称される。
また、各動作情報テーブル171H〜171Lは、動作ID毎に、動作内容、動作時間及び必要リソース等のデータ項目を有する。動作IDは、自発動作の動作内容を一意に識別する情報である。動作内容は、ロボットRに行わせる自発動作の内容である。動作時間は、自発動作を開始してから終了するまでに要する時間である。
必要リソースは、自発動作を行うのに必要なロボットRのリソースを示している。例えば、動作ID「H001」の自発動作「足をばたつかせる」をロボットRに行わせるには、「足」のリソースが使用可能である必要がある。換言すれば、ロボットRの「足」を動かすためのアクチュエータ130が、他の自発動作又はリアクション動作等により占有されていないことが必要である。同様に、例えば、独り言を示す自発動作をロボットRに行わせるには、スピーカ140のリソースが使用可能である必要がある。
このように、自発動作の動作情報171には、自発動作の振る舞いの種類や類型等に応じて設定された優先度毎に、自発動作の動作ID、動作内容、動作時間、必要リソース等が設定され、動作情報記憶部17により管理されている。なお、動作情報テーブル171H〜171Lは、上記で説明したデータ項目以外に、例えば、動作ID毎に、ロボットRに行わせる自発動作を決定するための条件(制約条件)を示すデータ項目を有していてもよい。この制約条件は、例えば、「同じ優先度の自発動作が行われた後、30秒間は当該動作IDの自発動作を行わない」等が挙げられる。
図4(b)は、リアクション動作の動作情報172を示す。リアクション動作の動作情報172は、ロボットRに行わせる動作の優先度毎に、リアクション動作の動作情報テーブル172H〜172Lを有する。すなわち、リアクション動作の動作情報172は、ロボットRに行わせるリアクション動作のうち、優先度が高い順に、優先度「1」の動作情報テーブル172H、優先度「2」の動作情報テーブル173M、優先度「3」の動作情報テーブル174L等を有する。このように、リアクション動作の動作情報172は、例えばリアクション動作の振る舞いの種類に応じて、優先度が関連付けられており、優先度に応じてロボットRに行わせるリアクション動作が制御される。例えば、優先度「1」の動作情報テーブル172Hは、身振り手振り等を示すリアクション動作の動作情報が管理されており、優先度「2」の動作情報テーブル172Mには、発話等を示すリアクション動作の動作情報が管理されている。
また、各動作情報テーブル172H〜172Lは、自発動作の動作情報テーブル171H〜171Lと同様に、動作ID毎に、動作内容、動作時間及び必要リソース等のデータ項目を有する。
このように、リアクション動作の動作情報172には、リアクション動作の振る舞いの類型等に応じて設定された優先度毎に、自発動作の動作ID、動作内容、動作時間、必要リソース等が設定され、動作情報記憶部17により管理されている。
なお、自発動作の動作情報171及びリアクション動作の動作情報172で共通に優先度を設定してもよい。この場合、ロボットRが自発動作よりもリアクション動作を優先して行うようにするためには、各リアクション動作の動作情報テーブル172H〜172Lの優先度を、各自発動作の動作情報テーブル171H〜171Lの優先度より高く設定すればよい。例えば、リアクション動作の動作情報テーブル172H〜172Lの優先度をそれぞれ「1」〜「3」、自発動作の動作情報テーブル171H〜171Lの優先度を「4」〜「5」と設定すればよい。
スコア情報記憶部18は、スコア情報テーブル181を格納する。ここで、スコア情報テーブル181について、図5を参照しながら説明する。図5は、第1の実施形態に係るスコア情報の一例を示す図である。スコア情報テーブル181は、動作ID毎に、動作毎のスコアが管理されている。このように、スコア情報テーブル181には、各自発動作及びリアクション動作に基づくインタラクションによってユーザに与える介入レベルを数値化したスコアが管理される。
動作履歴情報記憶部19は、動作履歴情報テーブル191を格納する。ここで、動作履歴情報テーブル191について、図6を参照しながら説明する。図6は、第1の実施形態に係る動作履歴情報の一例を示す図である。動作履歴情報テーブル191は、過去の所定の期間に行われた自発動作及びリアクション動作の履歴が動作ID毎に管理されている。図6に示す例では、動作履歴情報テーブル191は、過去3分間に行われた自発動作及びリアクション動作の動作IDが動作時刻と関連付けて管理されている。これにより、スコア算出部12は、スコア情報テーブル181と動作履歴情報テーブル191とを参照することにより、過去の所定の期間に行われた自発動作及びリアクション動作のスコアの合計(合計スコア)を算出することができる。
なお、動作履歴情報テーブル191は、動作実行部15によりロボットRの自発動作又はリアクション動作が行われると、動作実行部15より更新される。すなわち、動作実行部15は、ロボットRに行わせた自発動作又はリアクション動作の動作IDを動作時刻と関連付けて動作履歴情報テーブル191に格納する。
[自発動作の制御処理]
次に、第1の実施形態に係る自発動作の制御処理について、図7を参照しながら説明する。図7は、第1の実施形態に係る自発動作の制御処理の一例を示すフローチャートである。ここで、図7に示す自発動作の制御処理は、所定の時間毎(例えば、1秒毎)に繰り返し実行される。すなわち、本実施形態に係る制御装置100は、例えば1秒毎に、自発動作を行うか否か判定することで、自発動作の動作間隔を制御する。
ステップS701において、自発動作制御部11の動作決定部13は、n=1として、優先度nの動作情報テーブル171Hを、自発動作の動作情報171から取得する。すなわち、動作決定部13は、自発動作の動作情報171のうち、最も優先度が高い自発動作の動作情報テーブルを取得する。
ステップS702において、自発動作制御部11のスコア算出部12は、動作履歴情報テーブル191及びスコア情報テーブル181に基づき、過去の所定の期間に行われた自発動作及びリアクション動作の合計スコア(以降では、便宜上、合計スコアを「合計スコアS」と表す。)を算出する。ここで、スコア算出部12は、例えば、以下の(1)〜(4)のいずれかの方法により合計スコアSを算出すればよい。
(1)スコア算出部12は、スコア情報テーブル181を参照して、動作履歴情報テーブル191に含まれる各動作IDのスコア(基礎スコア)を算出する。そして、スコア算出部12は、算出された各基礎スコアの足し合わせることにより合計スコアSを算出する。
(2)スコア算出部12は、スコア情報テーブル181の代わりに、例えば図8に示すような動作の要素毎のスコアが管理されたスコア情報テーブル181Aを参照して、動作履歴情報テーブル191に含まれる各動作IDの基礎スコアを算出する。そして、スコア算出部12は、算出された各基礎スコアの足し合わせることにより合計スコアSを算出する。
より詳細に説明する。図8に示すスコア情報テーブル181Aには、動作の要素毎に、要素毎のスコアが管理されている。したがって、スコア算出部12は、動作履歴情報テーブル191に含まれる各動作IDについて、動作IDに対応する自発動作又はリアクション動作に含まれる動作の要素のスコアを合計することで、各動作IDの基礎スコアを算出する。例えば、図4(a)の動作ID「H002」の自発動作の動作内容「まわりを見回す」について、動作の要素は「顔の挙動」である。したがって、動作ID「H002」の基礎スコアは「2」と算出される。同様に、図4(b)の例えば、動作ID「H101」のリアクション動作の動作内容「喜ぶ」について、動作の要素は「手足の挙動」、「顔の挙動」、及び「バーバルな発話」である。したがって、動作ID「H101」の基礎スコアは、「13」と算出される。そして、スコア算出部12は、算出された各動作IDの基礎スコアを足し合わせることで、合計スコアSを算出する。これにより、各自発動作及びリアクション動作に対して一貫性があるスコアを算出することができる。
(3)上記の(1)又は(2)の方法により算出された合計スコアを「S」として、以下の式により合計スコアSを算出する。ここで、Tは、予め設定された所定の時間(例えば、30秒)である。
Figure 0006507807
なお、「各動作時間の合計」は、動作履歴情報テーブル191に含まれる各動作IDに対応する自発動作及びリアクション動作の動作時間の合計である。これにより、自発動作及びリアクション動作の動作時間に応じて合計スコアSを算出することができる。
(4)上記の(1)〜(3)のいずれかの方法により算出された合計スコアを「S」として、以下の式により合計スコアSを算出する。
Figure 0006507807
なお、上記の式におけるpは、動作履歴情報テーブル191に含まれる動作IDの数をN、動作履歴情報テーブル191に含まれる動作IDのうち予め設定された所定の動作IDの数をNとして、以下の式で表される。
Figure 0006507807
これにより、予め設定された動作IDに対応する自発動作及びリアクション動作が行われた場合に、合計スコアSを高くすることができる。したがって、例えば人目を引く自発動作やリアクション動作の動作IDを予め設定することにより、合計スコアSを高くすることができる。
ステップS703において、自発動作制御部11の間隔決定部14は、算出された合計スコアSが予め設定された所定の閾値未満であるか否かを判定する。合計スコアSが所定の閾値未満である場合、自発動作制御部11は、ステップS704の処理に進む。
一方、合計スコアSが所定の閾値以上である場合、自発動作制御部11は、処理を終了させる(すなわち、自発動作制御部11は、ロボットRが自発動作を行わないように制御する。)。このことは、過去の所定の期間に行われた自発動作及びリアクション動作に基づくインタラクションによってユーザに与えた介入レベルが所定以上である場合には、自発動作を行わないように制御することを意味する。これにより、ロボットRが自発動作を行う動作間隔が制御される。
ステップS704において、動作決定部13は、取得した自発動作の動作情報テーブルから実行可能な自発動作が存在するか否かを判定する。例えば、動作決定部13は、取得した自発動作の動作情報テーブルに含まれる各自発動作の「必要リソース」のデータ項目を参照して、実行可能な自発動作が存在するか否かを判定する。実行可能な自発動作が存在する場合は、自発動作制御部11は、ステップS705の処理に進む一方、実行可能な自発動作が存在しない場合は、自発動作制御部11は、ステップS706の処理に進む。
ステップS705において、動作決定部13は、ステップS704で実行可能であると判定された自発動作のうち、ロボットRに行わせる自発動作を決定する。例えば、動作決定部13は、ステップS704で実行可能であると判定された自発動作の中から一の自発動作をランダムに選択し、選択された自発動作をロボットRに行わせる自発動作に決定する。
ステップS706において、動作決定部13は、n=n+1として、優先度nの動作情報テーブルを、自発動作の動作情報171から取得する。すなわち、動作決定部13は、1つ下の優先度の動作情報テーブルを、自発動作の動作情報171から取得する。このように、優先度nの自発動作の動作情報テーブルに実行可能な自発動作が存在しない場合、動作決定部13は、優先度n+1の自発動作の動作情報テーブルを取得する。
ステップS707において、動作実行部15は、ステップS705で決定された自発動作の動作内容に応じて、アクチュエータ130やスピーカ140を制御して、ロボットRに自発動作を行わせる。これにより、ロボットRは、自発動作を行う。
以上のように、第1の実施形態に係る制御装置100では、過去の所定の期間に行われた自発動作及びリアクション動作に基づくインタラクションによってユーザに与えた介入レベルが所定以上である場合には、自発動作を行わないように制御する。これにより、例えば、過去の所定の期間においてリアクション動作が多く行われた場合には、その後の自発動作の動作間隔が長くなることにより、ユーザに対するロボットRの介入レベルが高くなり過ぎないように制御することができる。同様に、例えば、過去の所定の期間においてリアクション動作が殆ど行われていない場合には、その後の自発動作の動作間隔が短くなることにより、ユーザに対するロボットRの介入レベルが低くなり過ぎないように制御することができる。
なお、図7のステップS702では、過去の所定の期間に行われた自発動作及びリアクション動作の合計スコアSに基づき自発動作の動作間隔を制御したが、例えば前回の合計スコアSを時間の経過とともに値を減少させて今回の合計スコアSを算出してもよい。例えば、現時点をtとして、1つ前の時点の合計スコアをS(t−1)とした場合、現時点の合計スコアS(t)を、S(t)=S(t−1)×α+Σ(時点t−1からtまでに行われた自発動作又はリアクション動作の動作IDの基礎スコア)として算出してもよい。ここで、上式においてαは予め設定された所定の減衰係数である。
<第2の実施形態>
次に、第2の実施形態に係る制御システム1について説明する。第2の実施形態に係る制御システム1の制御装置100は、予め設定された所定の閾値及び合計スコアに基づき、ロボットRに次の自発動作を行わせることができる時間(すなわち、動作間隔)を決定するものである。
[自発動作の制御処理]
第2の実施形態に係る自発動作の制御処理について、図9を参照しながら説明する。図9は、第2の実施形態に係る自発動作の制御処理の一例を示すフローチャートである。ここで、図9に示す自発動作の制御処理は、所定の時間毎(例えば、1秒毎)に繰り返し実行される。なお、ステップS701及びステップS702、並びにステップS704〜ステップS706は、第1の実施形態の自発動作の制御処理(図7)と同様であるため、説明を省略する。
ステップS901において、間隔決定部14は、予め設定された所定の閾値と、算出された合計スコアSとに基づき、決定された自発動作をロボットRに行わせるまでの時間(すなわち、動作間隔)Tを決定する。ここで、本実施形態では、現時点以降の時刻tにおいて、過去の所定の期間に行われた自発動作及びリアクション動作の合計スコアSを、「合計スコアS」と表す。
より具体的には、間隔決定部14は、次のようにして時間Tを決定する。すなわち、まず、間隔決定部14は、スコア算出部12により、決定された自発動作の基礎スコアssを算出する。そして、間隔決定部14は、合計スコアSと基礎スコアssとの和が所定の閾値以下である場合、時間Tを「0」とする。一方、間隔決定部14は、合計スコアSと基礎スコアssとの和が所定の閾値を超える場合、合計スコアSと基礎スコアssとの和が所定の閾値以下となる時刻tを算出し、時間Tを「時刻tと現在時刻との差分」とする。
ステップS902において、動作実行部15は、時間T経過後に、決定された自発動作の動作内容に応じて、アクチュエータ130やスピーカ140を制御して、ロボットRに自発動作を行わせる。これにより、ロボットRは、時間T経過後に、自発動作を行う。
なお、ステップS902で動作実行部15は、時間Tが経過する前に、リアクション動作制御部16によりロボットRに行わせるリアクション動作が決定された場合には、自発動作の制御処理を中止し、決定されたリアクション動作を実行させる。
以上のように、第2の実施形態に係る制御装置100では、動作決定部13により決定された自発動作をロボットRに行わせることができる時間を決定する。これにより、例えば介入レベルが高い(すなわち、スコアが高い)自発動作をロボットRに行わせる場合には動作間隔が短くなるように制御する一方で、介入レベルが低い自発動作をロボットRに行わせる場合には動作間隔が長くなるように制御することができる。
<第3の実施形態>
次に、第3の実施形態に係る制御システム1について説明する。第3の実施形態に係る制御システム1の制御装置100は、合計スコアと予め設定された所定の閾値との差分に基づき、所定のテーブルを参照することによりロボットRに次の自発動作を行わせることができる時間(動作間隔)を決定するものである。
[機能構成]
図10は、第3の実施形態に係る制御システムの機能構成例を示す図である。第3の実施形態に係る制御装置100は、動作間隔情報記憶部20を有する点が、第1の実施形態及び第2の実施形態と異なる。動作間隔情報記憶部20は、記憶装置104等により実現される。
動作間隔情報記憶部20は、動作間隔情報テーブル201を格納する。ここで、動作間隔情報テーブル201について、図11を参照しながら説明する。図11は、第3の実施形態に係る動作間隔情報の一例を示す図である。動作間隔情報テーブル201は、合計スコアSと、予め設定された所定の閾値との差分を示す差分スコアに対して、自発動作をロボットRに行わせるまでの時間が関連付けて管理されている。本実施形態に係る間隔決定部14は、算出した差分スコアに基づき、動作間隔情報テーブル201から動作間隔を決定することで、ロボットRに行わせる自発動作の動作間隔を制御する。
[自発動作の制御処理]
第3の実施形態に係る自発動作の制御処理について、図12を参照しながら説明する。図12は、第3の実施形態に係る自発動作の制御処理の一例を示すフローチャートである。ここで、図12に示す自発動作の制御処理は、所定の時間毎(例えば、1秒毎)に繰り返し実行される。なお、ステップS701及びステップS702、ステップS704〜ステップS706、並びにステップS902は、第1の実施形態又は第2の実施形態の自発動作の制御処理(図7又は図9)と同様であるため、説明を省略する。
ステップS1201において、間隔決定部14は、算出された合計スコアSと、予め設定された所定の閾値との差分スコアを算出する。次に、間隔決定部14は、動作間隔情報テーブル201を参照して、算出された差分スコアに対応する時間を取得する。そして、間隔決定部14は、動作間隔情報テーブル201から取得した時間を、自発動作をロボットRに行わせるまでの時間T(すなわち、動作間隔)と決定する。
なお、ステップS1201で間隔決定部14は、差分スコアに対応する時間を動作間隔情報テーブル201から取得することで動作間隔を制御したが、例えば差分スコアを引数とする所定の関数値を動作間隔としてもよい。
以上のように、第3の実施形態に係る制御装置100では、合計スコアSと、予め設定された所定の閾値との差分に基づき、動作間隔情報テーブル201から動作間隔を決定する。これにより、動作間隔情報テーブル201を適切に設定することにより、柔軟に動作間隔を制御することができるようになる。例えば、図11に示すように差分スコアが「10以上」である場合、動作間隔を「3秒」とすることにより、合計スコアSが所定の閾値を超えている場合であっても長時間(数十秒等)の間ロボットRが自発動作を行わない事態を防止することができる。
<第4の実施形態>
次に、第4の実施形態に係る制御システム1について説明する。第4の実施形態に係る制御システム1の制御装置100は、自発動作の動作情報の優先度毎に予め設定された所定の閾値を用いて、自発動作の動作間隔を制御するものである。以降では、優先度nの自発動作の動作情報に対して予め設定された所定の閾値を、「優先度nの所定の閾値」と表す。
[自発動作の制御処理]
第4の実施形態に係る自発動作の制御処理について、図13を参照しながら説明する。図13は、第4の実施形態に係る自発動作の制御処理の一例を示すフローチャート。なお、ステップS701、ステップS705、及びステップS707は、第1の実施形態の自発動作の制御処理(図7)と同様であるため、説明を省略する。
ステップS1301においてスコア算出部12は、動作履歴情報テーブル191及びスコア情報テーブル181に基づき、過去の所定の期間に行われた優先度nの自発動作の動作情報に基づく自発動作(優先度nの自発動作)の合計スコアSを算出する。ここで、優先度nの自発動作の合計スコアSを、単に、「優先度nの合計スコアS」と表す。なお、優先度nの合計スコアSの算出方法は、第1の実施形態と同様の方法を用いればよい。また、過去の所定の期間においてリアクション動作がなされている場合には、リアクション動作の基礎スコアを、例えば優先度1の合計スコアSに加えたものを、改めて優先度1の合計スコアSとすればよい。
ステップS1302において、間隔決定部14は、優先度nの合計スコアSが優先度nの所定の閾値未満であるか否かを判定する。優先度nの合計スコアSが優先度nの所定の閾値未満である場合、自発動作制御部11は、ステップS1305の処理に進む。一方、優先度nの合計スコアSが優先度nの所定の閾値以上である場合、自発動作制御部11は、ステップS1303の処理に進む。
ステップS1303において、動作決定部13は、n=n+1として、優先度nの動作情報テーブルを、自発動作の動作情報171から取得する。すなわち、動作決定部13は、1つ下の優先度の動作情報テーブルを、自発動作の動作情報171から取得する。このように、優先度nの合計スコアSが優先度nの所定の閾値以上である場合、動作決定部13は、優先度n+1の自発動作の動作情報テーブルを取得する。
ステップS1304において、間隔決定部14は、優先度n−1の合計スコアSが優先度n−1の所定の閾値を超過している値(超過値)を、優先度nの所定の閾値から減算する。なお、優先度n−1の合計スコアSと優先度n−1の所定の閾値とが等しい場合、超過値は「0」とする。
例えば、図14(a)に示すように、優先度n−1の合計スコアSが「65」、優先度n−1の所定の閾値が「60」である場合、超過値は「5」となる。したがって、優先度nの所定の閾値「25」から超過値「5」を減算して、優先度nの所定の閾値を「20」とする。このように、優先度の高い自発動作の合計スコアが所定の閾値以上である場合、優先度の低い自発動作の所定の閾値を低くする調整を行う。これにより、すべての優先度の自発動作全体での合計スコアが所定の範囲内に収まるように、各優先度毎に自発動作の動作間隔が制御される。したがって、例えば、優先度の高い自発動作が多く行われた場合には、優先度の低い自発動作があまり行われないように制御する(すなわち、動作間隔を長くする)ことができる。一方で、例えば、優先度の高い自発動作があまり行われなかった場合には、優先度の低い自発動作が多く行われるように制御する(すなわち、動作間隔を短くする)ことができる。このように、本実施形態では、優先度に応じて柔軟に動作間隔を制御することができる。
ステップS1305において、動作決定部13は、取得した自発動作の動作情報テーブルから実行可能な自発動作が存在するか否かを判定する。実行可能な自発動作が存在する場合は、自発動作制御部11は、ステップS705の処理に進む一方、実行可能な自発動作が存在しない場合は、自発動作制御部11は、ステップS1305の処理に進む。
ステップS1306において、動作決定部13は、n=n+1として、優先度nの動作情報テーブルを、自発動作の動作情報171から取得する。すなわち、動作決定部13は、1つ下の優先度の動作情報テーブルを、自発動作の動作情報171から取得する。
ステップS1307において、間隔決定部14は、優先度n−1の所定の閾値と優先度n−1の合計スコアSとの差分の値(差分値)を、優先度nの所定の閾値に加算する。
例えば、図14(b)に示すように、優先度n−1の合計スコアSが「55」、優先度n−1の所定の閾値が「60」である場合、差分値は「5」となる。したがって、優先度nの所定の閾値「25」に差分値「5」を加算して、優先度nの所定の閾値を「30」とする。このように、優先度の高い自発動作の合計スコアが所定の閾値未満である場合、優先度の所定の閾値を高くする調整を行う。これにより、すべての優先度の自発動作全体での合計スコアが所定の範囲内に収まるように、各優先度毎に自発動作の動作間隔が制御される。
以上のように、第4の実施形態に係る制御装置100では、優先度毎に自発動作の動作間隔を制御することができる。これにより、優先度に応じて柔軟に動作間隔を制御することができる。
<第5の実施形態>
次に、第5の実施形態に係る制御システム1について説明する。第5の実施形態に係る制御装置100は、ディスプレイ装置等に表示されたCG(Computer Graphics)エージェントの自発動作の動作間隔を制御するものである。
[システムの構成]
図15は、第5の実施形態に係る制御システムの機能構成例を示す図である。図15に示すように、本実施形態に制御システム1は、ユーザに対してインタラクションを行うCGエージェントR'を表示するサイネージ150、CGエージェントR'の自発動作やリアクション動作を制御する制御装置100等を有する。また、サイネージ150は、センサ120やスピーカ140等を有する。このような構成により、制御装置100は、CGエージェントR'の自発動作の動作間隔を制御することができる。すなわち、第1の実施形態乃至第4の実施形態に係る制御装置100は、サイネージ150等の表示装置上に表示されるキャラクター等のCGエージェントR'の自発動作及びリアクション動作を制御する場合にも適用され得る。
以上に一例を説明したように、第1の実施形態に係る制御システム1では、過去の所定の期間に行われた自発動作及びリアクション動作に基づくインタラクションによってユーザに与えた介入レベルが所定以上である場合には、ロボットRの自発動作は抑制される。これにより、例えば、過去の所定の期間においてリアクション動作が多く行われた場合には、その後の自発動作の動作間隔が長くなることにより、ユーザに対するロボットRの介入レベルが高くなり過ぎないように制御することができる。同様に、例えば、過去の所定の期間においてリアクション動作が殆ど行われていない場合には、ロボットRの自発動作は促進される。これによって、その後の動作間隔が短くなることにより、ユーザに対するロボットRの介入レベルが低くなり過ぎないように制御することができる。
第2の実施形態に係る制御システム1では、過去の所定の期間に行われた自発動作及びリアクション動作に基づくインタラクションによってユーザに与えた介入レベルに基づき、自発動作の動作間隔が決定される。これにより、例えば介入レベルが高い(すなわち、スコアが高い)自発動作をロボットRに行わせる場合には動作間隔が短くなるように制御する一方で、介入レベルが低い自発動作をロボットRに行わせる場合には動作間隔が長くなるように制御することができる。
第3の実施形態に係る制御システム1では、予め設定された動作間隔情報テーブル201により動作間隔を決定する。これにより、動作間隔情報テーブル201を適切に設定することにより、柔軟に動作間隔を制御することができるようになる。
第4の実施形態に係る制御システム1では、優先度毎に自発動作の動作間隔を制御する。これにより、優先度に応じて柔軟に動作間隔を制御することができる。
第5の実施形態に係る制御システム1では、表示装置等に表示されたCGエージェントR'の自発動作の動作間隔を制御する。このように、第1の実施形態乃至第4の実施形態に係る制御装置100は、ロボット分野のみならず、CG等で表されたキャラクターの動作によりユーザに対して何かを働きかける分野(例えば、広告分野等)において適用され得る。
以上、本発明の実施例について詳述したが、本発明は斯かる特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
以上の説明に関し、更に以下の項を開示する。
(付記1)
センシングされたユーザの挙動に基づいて、前記ユーザに対して提示する第1のインタラクションを決定し、
前記ユーザに対して自発的に提示する第2のインタラクションを決定し、
過去の所定期間に提示された前記第1のインタラクション及び前記第2のインタラクションに基づいて介入度を算出し、
前記介入度に基づいて、前記第2のインタラクションを提示するタイミングを制御する
処理をコンピュータが実行する制御方法。
(付記2)
前記制御する処理は、
前記介入度が所定の閾値以上であるか否かの判定結果に基づいて、前記第2のインタラクションを提示するタイミングを制御する、付記1記載の制御方法。
(付記3)
前記介入度を算出する処理は、
前記第1のインタラクション及び前記第2のインタラクションに基づいて、前記第2のインタラクションの種類毎に設定された優先度毎に介入度を算出し、
前記制御する処理は、
前記優先度毎の介入度が前記優先度に応じた所定の閾値以上であるか否かを判定する、付記2記載の制御方法。
(付記4)
前記介入度を算出する処理は、
さらに、前記第1のインタラクション及び前記第2のインタラクションを前記ユーザに提示している時間と、前記第1のインタラクション及び前記第2のインタラクションを前記ユーザに提示してからの経過時間との少なくともいずれかに基づいて、前記算出された介入度を調整する、付記1ないし3のいずれか1項に記載の制御方法。
(付記5)
センシングされたユーザの挙動に基づいて、前記ユーザに対して提示する第1のインタラクションを決定する第1の決定部と、
前記ユーザに対して自発的に提示する第2のインタラクションを決定する第2の決定部と、
過去の所定期間に提示された前記第1のインタラクション及び前記第2のインタラクションに基づいて介入度を算出する算出部と、
前記介入度に基づいて、前記第2のインタラクションを提示するタイミングを制御する制御部と
を有する制御装置。
(付記6)
前記制御部は、
前記介入度が所定の閾値以上であるか否かの判定結果に基づいて、前記第2のインタラクションを提示するタイミングを制御する、付記5記載の制御装置。
(付記7)
前記算出部は、
前記第1のインタラクション及び前記第2のインタラクションに基づいて、前記第2のインタラクションの種類毎に設定された優先度毎に介入度を算出し、
前記制御部は、
前記優先度毎の介入度が前記優先度に応じた所定の閾値以上であるか否かを判定する、付記6記載の制御装置。
(付記8)
前記算出部は、
さらに、前記第1のインタラクション及び前記第2のインタラクションを前記ユーザに提示している時間と、前記第1のインタラクション及び前記第2のインタラクションを前記ユーザに提示してからの経過時間との少なくともいずれかに基づいて、前記算出された介入度を調整する、付記5ないし7のいずれか1項に記載の制御装置。
(付記9)
センシングされたユーザの挙動に基づいて、前記ユーザに対して提示する第1のインタラクションを決定し、
前記ユーザに対して自発的に提示する第2のインタラクションを決定し、
過去の所定期間に提示された前記第1のインタラクション及び前記第2のインタラクションに基づいて介入度を算出し、
前記介入度に基づいて、前記第2のインタラクションを提示するタイミングを制御する
処理をコンピュータに実行させるためのプログラム。
(付記10)
前記制御する処理は、
前記介入度が所定の閾値以上であるか否かの判定結果に基づいて、前記第2のインタラクションを提示するタイミングを制御する、付記9記載のプログラム。
(付記11)
前記介入度を算出する処理は、
前記第1のインタラクション及び前記第2のインタラクションに基づいて、前記第2のインタラクションの種類毎に設定された優先度毎に介入度を算出し、
前記制御する処理は、
前記優先度毎の介入度が前記優先度に応じた所定の閾値以上であるか否かを判定する、付記10記載のプログラム。
(付記12)
前記介入度を算出する処理は、
さらに、前記第1のインタラクション及び前記第2のインタラクションを前記ユーザに提示している時間と、前記第1のインタラクション及び前記第2のインタラクションを前記ユーザに提示してからの経過時間との少なくともいずれかに基づいて、前記算出された介入度を調整する、付記9ないし11のいずれか1項に記載のプログラム。
1:制御システム
11:自発動作制御部
12:スコア算出部
13:動作決定部
14:間隔決定部
15:動作実行部
16:リアクション動作制御部
17:動作情報記憶部
18:スコア情報記憶部
19:動作履歴情報記憶部
100:制御装置
110:制御プログラム
120:センサ
130:アクチュエータ
140:スピーカ

Claims (6)

  1. センシングされたユーザの挙動に基づいて、前記ユーザに対して提示する第1のインタラクションを決定し、
    前記ユーザに対して自発的に提示する第2のインタラクションを決定し、
    過去の所定期間に提示された前記第1のインタラクション及び前記第2のインタラクションに基づいて介入度を算出し、
    前記介入度に基づいて、前記第2のインタラクションを提示するタイミングを制御する
    処理をコンピュータが実行する制御方法。
  2. 前記制御する処理は、
    前記介入度が所定の閾値以上であるか否かの判定結果に基づいて、前記第2のインタラクションを提示するタイミングを制御する、請求項1記載の制御方法。
  3. 前記介入度を算出する処理は、
    前記第1のインタラクション及び前記第2のインタラクションに基づいて、前記第2のインタラクションの種類毎に設定された優先度毎に介入度を算出し、
    前記制御する処理は、
    前記優先度毎の介入度が前記優先度に応じた所定の閾値以上であるか否かを判定する、請求項2記載の制御方法。
  4. 前記介入度を算出する処理は、
    さらに、前記第1のインタラクション及び前記第2のインタラクションを前記ユーザに提示している時間と、前記第1のインタラクション及び前記第2のインタラクションを前記ユーザに提示してからの経過時間との少なくともいずれかに基づいて、前記算出された介入度を調整する、請求項1ないし3のいずれか1項に記載の制御方法。
  5. センシングされたユーザの挙動に基づいて、前記ユーザに対して提示する第1のインタラクションを決定する第1の決定部と、
    前記ユーザに対して自発的に提示する第2のインタラクションを決定する第2の決定部と、
    過去の所定期間に提示された前記第1のインタラクション及び前記第2のインタラクションに基づいて介入度を算出する算出部と、
    前記介入度に基づいて、前記第2のインタラクションを提示するタイミングを制御する制御部と
    を有する制御装置。
  6. センシングされたユーザの挙動に基づいて、前記ユーザに対して提示する第1のインタラクションを決定し、
    前記ユーザに対して自発的に提示する第2のインタラクションを決定し、
    過去の所定期間に提示された前記第1のインタラクション及び前記第2のインタラクションに基づいて介入度を算出し、
    前記介入度に基づいて、前記第2のインタラクションを提示するタイミングを制御する
    処理をコンピュータに実行させるためのプログラム。
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